Tehnici de măsurare a rezistivități de suprafață

Introducere

În cele ce urmează sunt prezentate metode si tehnici de masurare a rezistivității de suprafață , analizandu-se eficientizarea măsurătorilor. Sunt prezentate atat aspectele teoretice cat și cele practice , totodata cu aparatele de masură folosite in scopul obținerii unor măsurători de o acuratețe bună.

Capitolul 1: Măsurări de rezistivitate de suprafată

1.1.1 Unitate de măsură

Unitatea fizică pentru rezistivitatea de suprafață este ohm, Ω. Deseori, în practică, rezistivitatea de suprafață este dată în unități de Ω / pătrat. Această unitate ar trebui să fie văzută ca un logo, dar nu și fizic ca unitate de rezistivitate de suprafață. Este important să înțelegem ce înseamnă Ω / pătrat deoarece, în majoritatea publicațiilor unitatea de măsură pentru rezistivitatea de suprafață este exprimată în acest fel.Cei care nu sunt familiarizați cu acest termen vor intreba, "pătrat pe ce?", cm? m? mm?

Răspunsul ar fi: pe orice pătrat, atâta timp cât măsurarea se referă la un pătrat.

Să presupunem că proba are o forma dreptunghiulara cu grosime (t). Apoi, ecuația

R = ρ L/ S

unde: R- rezistența electrică

ρ - rezistivitatea de suprafață

L- lungimea

S-aria suprafeței

ar putea fi scrisă ca,

ρ=Rl t/ L = Rl / L

unde:

l = lățimea

L = lungimea

Rezistența unui eșantion pătrat ar putea fi considerată, prin analogie cu un circuit electric să fie un rezistor cu rezistența R0 așa cum se arată în figura 1. Conform ecuației de mai sus, rezistivitatea va fi egală cu rezistența deoarece l = 1.

Figura 1: Un eșantion pătrat ca un singur rezistor .

Rezistența unui eșantion dreptunghiular, care ar avea lungimea de două ori lățimea acestuia, ar fi 2R0.

Acest lucru ar putea fi considerat ca două rezistoare R0 conectate în serie, așa cum se arată în figura 2.

Figura 2: Eșantion pătrat ca două rezistențe în serie

Cu toate acestea, rezistivitatea ar fi R0, deoarece rezistivitatea este o proprietatea de material fundamentală, care este independentă de dimensiunile materialului testat.

ρ = 2R0 l/2l = R0

În mod similar, rezistența unui eșantion de formă dreptunghiulară cu lățimea de două ori lungimea va fi ½ R0 și ar putea fi considerate ca două rezistențe R0 conectate în paralel, așa cum se arată în figura 3.

Figura 3: Eșantion pătrat ca două rezistoare în paralel.

Rezistivitatea sa,se așteaptă să fie R0.

ρ = ½ R0 2L / L = R0

S-ar putea concluziona că rezistivitatea de suprafață a unui eșantion de testare cu grosime de unitate (t) este de așteptat să fie egală cu rezistența electrică a eșantionului dimensionat ca pătrat, indiferent de expresia aproximativă a rezistenței suprafeței in planul dimensional. Rezistivitatea de suprafață exprimată in Ohmi / pătrat este indicația acestui calcul de măsurare.